氢氧直接合成过氧化氢具备过程原子经济性高,合成过程无环境污染,符合绿色可持续发展工艺路线。目前学术界公认Pd是氢氧直接合成最为有效的催化剂,从原子和分子水平上对该催化剂进行深入认识,可为设计开发氢氧直接合成法高选择性催化剂提供理论指导。本文采用分子模拟软件构建了反应过程中所涉及到的Pd晶胞模型以及H₂、O₂、H₂O、H₂O₂分子模型,利用量子化学计算中的密度泛函理论对Pd不同晶面的电子特性进行深入研究,探究了不同晶面对氢氧直接合成过氧化氢反应的催化性能,并采用分子动力学方法以及蒙特卡罗方法对不同晶面上氢氧直接合成过氧化氢过程中各物质的吸附性能进行了考察。Pd（111,110,100）三个晶面的能带结构图中d能带的电子数是最多的,根据能带理论以及价健理论可以知道Pd具有很好的催化活性。对计算的电荷分布图进行布居数分析,得出各晶面的电荷数有以下关系:Pd（111）>Pd（100）>Pd（110）;各晶面的能量关系大小为Pd（111）<Pd（110）<Pd（100）。Pd（111）晶面电子密度最大,而晶面能量却最小,相应的其催化性能也要强于其它两个晶面。Fukui函数值则有Pd（111）>Pd（110）>Pd（100）,这表明Pd（111）晶面的催化活性位比Pd（110）和Pd（100）晶面都要多,因此从Pd三个晶面的以上三种电子特性来看Pd（111）晶面的催化性能是最好的。在温度为298K,压力为1¹00KPa时,H₂、O₂、H₂O和H₂O₂单组分在Pd各晶面的平均吸附量有如下关系H₂<O₂<H₂O<H₂O₂,且Pd（110）>Pd（100）>Pd（111）晶面,而对应的平均吸附热却是Pd（111）>Pd（100）>Pd（110）。相同温度和压力条件下的多组分在各晶面的吸附情况趋势与单组分吸附情况基本一致,只是由于各物质之间存在竞争吸附,所以各物质的平均吸附量减少。虽然Pd（111）晶面上各物质平均吸附量不是最多的,但对应的平均吸附热却是最大,表明其吸附作用力最强,被吸附的氢气和氧气分子不容易脱附。综合分析Pd（111）晶面在吸附氢气和氧气并催化其反应生成过氧化氢的过程中效果较好。